DE102013204540A1 - Battery cell device with depth discharge safety function and method for monitoring a battery cell - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batteriezelleinrichtung (221) mit einer Batteriezelle (21) und einer Überwachungsvorrichtung, die eine Sensorvorrichtung (240) zur Erfassung von mehreren die Batteriezelle (21) betreffenden physikalischen Größen, eine Zustandsermittlungsvorrichtung (250), die dazu ausgebildet ist, anhand einer Auswertung von durch die Sensorvorrichtung (240) bereitgestellten aktuellen Messwerten der physikalischen Größen einen Batteriezellzustand zu erkennen, und eine Aktorvorrichtung (260), die dazu ausgebildet ist, die Batteriezelle aus einem kritischen Batteriezellzustand in einen sicheren Betriebsmodus zu überführen und/oder zu halten, umfasst. Dabei wird vorzugsweise eine Tiefenentladungssicherheitsfunktion (270) bereitgestellt, mittels der durch die Zustandsermittlungsvorrichtung ein kritischer Batteriezellzustand, in dem die Batteriezelle (21) durch eine Tiefenentladung beschädigt werden kann, ermittelt werden kann. Bei Vorliegen des kritischen Batteriezellzustandes kann die Batteriezelle (21) durch die Aktorvorrichtung (260) in einen als sicheren Betriebsmodus ausgelegten Tiefenentladungsbetriebsmodus, in dem die Batteriezelle (21) nicht weiter entladen werden kann oder vollständig entladen werden kann, überführt werden.The present invention relates to a battery cell device (221) with a battery cell (21) and a monitoring device, which uses a sensor device (240) for detecting a plurality of physical variables relating to the battery cell (21), a state determination device (250) an evaluation of current measured values of the physical quantities provided by the sensor device (240) to recognize a battery cell state, and an actuator device (260) which is designed to transfer and / or to keep the battery cell from a critical battery cell state to a safe operating mode, includes. A deep discharge safety function (270) is preferably provided, by means of which a critical battery cell state in which the battery cell (21) can be damaged by a deep discharge can be determined by the state determination device. In the presence of the critical battery cell state, the battery cell (21) can be transferred by the actuator device (260) into a deep discharge operating mode designed as a safe operating mode, in which the battery cell (21) cannot be further discharged or can be completely discharged.
Description
Bereich der ErfindungField of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batteriezelleinrichtung mit einer Batteriezelle und einer Überwachungsvorrichtung zum Überwachen der Batteriezelle. Ferner betrifft die Erfindung ein entsprechendes Verfahren zum Überwachen der in einer Batteriezelleinrichtung angeordneten Batteriezelle mittels der in der Batteriezelleinrichtung angeordneten Überwachungsvorrichtung. Auch betrifft die Erfindung ein Batteriesystem mit mindestens einer solchen Batteriezelleinrichtung. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einem solchen BatteriesystemThe present invention relates to a battery cell device having a battery cell and a monitoring device for monitoring the battery cell. The invention further relates to a corresponding method for monitoring the battery cell arranged in a battery cell device by means of the monitoring device arranged in the battery cell device. The invention also relates to a battery system with at least one such battery cell device. Furthermore, the invention relates to a vehicle with such a battery system
Stand der TechnikState of the art
Es ist üblich, Batterien für den Einsatz in Hybrid- und Elektrofahrzeugen als Traktionsbatterien zu bezeichnen, da diese Batterien für die Speisung elektrischer Antriebe eingesetzt werden. Um die bei Hybrid- und Elektrofahrzeugen geforderten Leistungs- und Energiedaten zu erzielen, werden in den eingesetzten Traktionsbatterien einzelne Batteriezellen in Serie und teilweise zusätzlich parallel geschaltet. Bei Elektrofahrzeugen werden häufig 100 Batteriezellen oder mehr in Serie verschaltet, wobei die Traktionsbatterien Spannungen von bis zu 450 V aufweisen. Auch bei Hybridfahrzeugen wird üblicherweise die Spannungsgrenze von 60 V überschritten, welche bei einer Berührung durch Menschen noch als unkritisch eingestuft wird.It is common to refer to batteries for use in hybrid and electric vehicles as traction batteries, as these batteries are used for the supply of electric drives. In order to achieve the performance and energy data required for hybrid and electric vehicles, individual battery cells are connected in series and sometimes additionally in parallel in the traction batteries used. In electric vehicles often 100 battery cells or more are connected in series, the traction batteries have voltages of up to 450 V. Even in hybrid vehicles, the voltage limit of 60 V is usually exceeded, which is still classified as uncritical when touched by people.
In der
Die Batterie
Ein thermisches Durchgehen
Für Lithium-Ionen-Batteriezellen sind Sicherheitstests vorgeschrieben. Um die Batteriezellen
In einer Batteriezelle
In einer Batteriezelle
In einer Batteriezelle
In einer Batteriezelle
In einer Batteriezelle
Bei den aktuell in der Entwicklung befindlichen Batteriezellen
In der
Die Elektronik des Batteriemanagementsystems, insbesondere die Überwachungselektronik der Batteriezellen
So wie bei dem in der
Ferner ist das zentrale Batteriesteuergerät
Das zentrale Batteriesteuergerät
Mit einem Batteriemanagementsystem eines aus dem Stand der Technik bekannten Batteriesystems wird angestrebt, die Sicherheit des Batteriesystems
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Erfindungsgemäß wird eine Batteriezelleinrichtung mit einer Batteriezelle und einer Überwachungsvorrichtung zum Überwachen der Batteriezelle bereitgestellt. Dabei umfasst die Überwachungsvorrichtung eine Sensorvorrichtung zur Erfassung von mehreren die Batteriezelle betreffenden physikalischen Größen, eine Zustandsermittlungsvorrichtung, die dazu ausgebildet ist, anhand einer insbesondere modellbasierten Auswertung der von der Sensorvorrichtung bereitgestellten aktuellen Messwerte der physikalischen Größen, einen aktuellen und/oder künftigen Batteriezellzustand zu erkennen und/oder vorherzusagen, und eine Aktorvorrichtung, die dazu ausgebildet ist, die Batteriezelle aus einem kritischen und/oder kritisch werdenden Batteriezellzustand in einen sicheren Betriebsmodus zu überführen und/oder zu halten. Ferner stellt die Überwachungsvorrichtung vorzugsweise eine Tiefenentladungssicherheitsfunktion bereit, mittels der durch die Zustandsermittlungsvorrichtung ein kritischer Batteriezellzustand, in dem die Batteriezelle durch eine Tiefenentladung beschädigt werden kann, ermittelt werden kann und die Batteriezelle bei Vorliegen des kritischen Batteriezellzustandes durch die Aktorvorrichtung in einen als sicheren Betriebsmodus ausgelegten Tiefenentladungsbetriebsmodus, in dem die Batteriezelle nicht weiter entladen werden kann, oder vollständig entladen werden kann, überführt und/oder gehalten werden kann.According to the invention, a battery cell device is provided with a battery cell and a monitoring device for monitoring the battery cell. In this case, the monitoring device comprises a sensor device for detecting a plurality of physical variables relating to the battery cell, a state determining device which is designed to detect a current and / or future battery cell state based on a particular model-based evaluation of the current physical value measurements provided by the sensor device or predict and an actuator device configured to transfer and / or maintain the battery cell from a critical and / or critical battery cell state to a safe mode of operation. Furthermore, the monitoring device preferably provides a deep discharge safety function, by means of which a critical battery cell state in which the battery cell can be damaged by a deep discharge can be determined by the state determination device and the battery cell in the presence of the critical battery cell state by the actuator device in a defined as safe operation mode depth discharge operating mode in which the battery cell can not be discharged further, or can be completely discharged, transferred and / or held.
Erfindungsgemäß wird ferner ein Verfahren zum Überwachen einer in einer Batteriezelleinrichtung angeordneten Batteriezelle mittels einer in der Batteriezelleinrichtung angeordneten Überwachungsvorrichtung bereitgestellt. Dabei werden mehrere physikalische Größen zum Ermitteln eines Batteriezellzustandes mittels einer in der Überwachungsvorrichtung angeordneten Sensorvorrichtung erfasst und ein aktueller und/oder künftiger Batteriezellzustand mittels einer in der Überwachungsvorrichtung angeordneten Zustandsermittlungsvorrichtung anhand einer insbesondere modelbasierten Auswertung der von der Sensorvorrichtung bereitgestellten aktuellen Messwerte der physikalischen Größen erkannt und/oder vorhergesagt. Ferner wird bei Vorliegen eines kritischen und/oder kritisch werdenden Batteriezellzustandes die Batteriezelle mittels einer in der Überwachungsvorrichtung angeordneten Aktorvorrichtung in einen sicheren Betriebsmodus überführt. Ferner wird von der Überwachungsvorrichtung vorzugsweise eine Tiefenentladungssicherheitsfunktion bereitgestellt, mittels der das Auftreten eines kritischen Batteriezellzustandes, in dem die Batteriezelle durch eine Tiefenentladung beschädigt werden kann, durch die Zustandsermittlungsvorrichtung ermittelt wird, wobei bei Vorliegen des kritischen Batteriezellzustandes die Batteriezelle durch die Aktorvorrichtung in einen als sicheren Betriebsmodus ausgelegten Tiefenentladungsmodus, in dem die Batteriezelle nicht weiter entladen oder vollständig entladen wird, überführt und/oder gehalten wird.The invention further provides a method for monitoring a battery cell arranged in a battery cell device by means of a monitoring device arranged in the battery cell device. In this case, a plurality of physical variables for determining a battery cell state are detected by means of a sensor device arranged in the monitoring device and a current and / or future battery cell state detected by means arranged in the monitoring device state detection device based on a particular model-based evaluation provided by the sensor device current measurements of physical quantities and / / or predicted. Furthermore, in the presence of a critical and / or critical battery cell state, the battery cell is transferred into a safe operating mode by means of an actuator device arranged in the monitoring device. Furthermore, the monitoring device preferably provides a deep discharge safety function by means of which the occurrence of a critical battery cell state in which the battery cell can be damaged by a deep discharge is determined by the state determination device, wherein in the presence of the critical battery cell state, the battery cell by the actuator device as a safe Operating mode designed depth discharge mode in which the battery cell is not further discharged or completely discharged, transferred and / or held.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims show preferred developments of the invention.
Somit wird eine Batteriezelleinrichtung mit einer Batteriezelle und einer erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung beziehungsweise Überwachungselektronik bereitgestellt. Die erfindungsgemäße Überwachungselektronik kann auch in der Batteriezelle integriert sein. Eine Batteriezelle mit integrierter erfindungsgemäßer Überwachungselektronik wird im Folgenden auch als (elektrisch) eigensichere Batteriezelle bezeichnet.Thus, a battery cell device is provided with a battery cell and a monitoring device or monitoring electronics according to the invention. The monitoring electronics according to the invention can also be integrated in the battery cell. A battery cell with integrated monitoring electronics according to the invention is also referred to below as (electrically) intrinsically safe battery cell.
Eine elektrisch eigensichere Batteriezelle umfasst eine elektrochemische Batteriezelle, insbesondere eine elektrochemische Lithium-Ionen-Batteriezelle, eine Sensorik (Sensorvorrichtung) zur Erfassung physikalischer Größen zur Ermittlung des Zustandes der Batteriezelle, eine Batteriezustandserkennung und -Prädiktion (Zustandsermittlungsvorrichtung), die aus den Sensorsignalen den aktuellen Zustand der Batteriezelle (Batteriezellzustand) insbesondere hinsichtlich ihrer Sicherheit ermittelt und auch das künftige Verhalten der Batteriezelle prädizieren (vorhersagen) kann, und eine Sicherheitsaktorik (Aktorvorrichtung), mit der die Batteriezelle bei Erkennung eines kritisch werdenden Zustandes und/oder Betriebes der Batteriezelle bei Bedarf in einen sicheren Betriebszustand überführt werden kann.An electrically intrinsically safe battery cell comprises an electrochemical battery cell, in particular an electrochemical lithium-ion battery cell, a sensor system for detecting physical quantities for determining the state of the battery cell, a battery state detection and prediction device determining the current state from the sensor signals the battery cell (battery cell state) determined in particular with regard to their safety and predict the future behavior of the battery cell (predict), and a safety actuator (actuator device), with the battery cell when recognizing a critical condition and / or operation of the battery cell when needed in a safe operating state can be transferred.
Ferner sind in der eigensicheren Batteriezelle bevorzugt Sicherheitsfunktionen, insbesondere eine Tiefenentladungssicherheitsfunktion, integriert, die bei Vorliegen eines kritischen oder kritisch werdenden Batteriezellzustandes die Batteriezelle sofort in einen sicheren Betriebsmodus überführen. Die Tiefenentladungssicherheitsfunktion wird hier zur Vermeidung einer Tiefenentladung der Batteriezelle und/oder zum sicheren Betrieb einer Batteriezelle, bei der eine Tiefenentladung aufgetreten ist, eingesetzt.Furthermore, safety functions, in particular a deep discharge safety function, are preferably integrated in the intrinsically safe battery cell, which immediately convert the battery cell into a safe operating mode in the presence of a critical or critical battery cell state. The deep discharge safety function is used here for avoiding a deep discharge of the battery cell and / or for safe operation of a battery cell in which a deep discharge has occurred.
Die Batteriezelle wird insbesondere in Verbindung mit der hier vorgestellten Tiefenentladungssicherheitsfunktion so sicher ausgeführt, dass die Anforderungen an die Elektronik eines übergeordneten Batteriemanagementsystems insbesondere bezüglich der Vermeidung einer Tiefenentladung einer Batteriezelle und/oder bezüglich des Betriebes einer Batteriezelle, bei der eine Tiefenentladung aufgetreten ist, gegenüber dem Stand der Technik wesentlich reduziert werden können.The battery cell is carried out so securely in particular in connection with the depth discharge safety function presented here that the requirements for the electronics of a higher-level battery management system, in particular with respect to avoiding a deep discharge of a battery cell and / or with respect to the operation of a battery cell, in which a depth discharge has occurred, compared to State of the art can be significantly reduced.
Die eigensichere Batteriezelle kann sich selbst vor unzulässigen Betriebszuständen schützen, ohne dabei auf die Funktion der Elektronik eines übergeordneten Batteriemanagementsystems angewiesen zu sein. Mit einer eigensicheren Batteriezelle steht ein Grundbaustein zur Verfügung, aus dem in einfacher Weise sichere Batteriesysteme aufgebaut werden können. So kann die Sicherheit insbesondere von großen Batteriesystemen, wie sie beispielsweise bei Elektro- und Hybridfahrzeugen zum Einsatz kommen, signifikant erhöht werden.The intrinsically safe battery cell can protect itself against impermissible operating states, without having to depend on the function of the electronics of a higher-level battery management system. An intrinsically safe battery cell provides a basic building block from which safe battery systems can be constructed in a simple manner. Thus, the security can be significantly increased in particular of large battery systems, such as those used for example in electric and hybrid vehicles.
Darüber hinaus können die heute durchgeführten, nicht zielführenden Maßnahmen für die elektrische Sicherheit der Batteriezelle, wie beispielsweise das Vorsehen der Batteriezelle mit einer Überladesicherheitsvorrichtung (Overcharge Safety Device) oder mit einer Batteriezellsicherung (Cell Fuse), entfallen. Auch die beispielsweise durch das Ausstatten der Batteriezelle mit einer Nail Penetration Safety Device NSD durchgeführten Maßnahmen für die Erhöhung der Sicherheit bei starken mechanischen Krafteinwirkungen, die beispielsweise bei Penetration der Batteriezelle mit spitzen Gegenständen, die durch den Nageleindringtest (Nail Penetration Test) simuliert wird, sowie bei starken Deformation der Batteriezelle, die durch die Stoßtests (Crush Tests) in den drei Raumachsen simuliert werden, auftreten, können entfallen beziehungsweise zumindest wesentlich einfacher realisiert werden, da die Anforderungen seitens der Batteriezelle geringer sind.In addition, the current non-targeted measures for the electrical safety of the battery cell, such as the provision of the battery cell with an overcharge safety device (Overcharge Safety Device) or a battery cell fuse (Cell Fuse) eliminated. Also, for example, by providing the battery cell with a Nail Penetration Safety Device NSD measures to increase the security of strong mechanical force effects, for example, in penetration of the battery cell with sharp objects, which is simulated by the Nail Penetration Test (Nail Penetration Test), and occur at high deformation of the battery cell, which are simulated by the impact tests (crush tests) in the three spatial axes, can be eliminated or at least much easier to implement, since the requirements are lower by the battery cell.
Bei einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Batteriezelleinrichtung ist die Sensorvorrichtung dazu ausgebildet, die Batteriezellspannung zu erfassen und/oder das Vorliegen einer Batteriezellspannung, deren Betrag sich in einem vorbestimmten Batteriezellspannungsbereich befindet, zu überwachen. Ferner ist die Sensorvorrichtung bevorzugt dazu ausgebildet, einen durch die Batteriezelle fließenden Strom und/oder eine Batteriezelltemperatur, insbesondere eine Batteriezellinnentemperatur und/oder eine Batteriezellwickeltemperatur und/oder eine Batteriezellaußentemperatur, und/oder einen Batteriezellinnendruck und/oder eine lineare Beschleunigung der Batteriezelle und/oder eine Drehbeschleunigung der Batteriezelle zu erfassen. Weiterhin ist die Aktorvorrichtung bevorzugt dazu ausgebildet, zum Überführen der Batteriezelle in den sicheren Betriebsmodus und/oder zum Halten der Batteriezelle in dem sicheren Betriebsmodus eine in der Batteriezelle angeordnete Entladevorrichtung zu aktivieren. Dabei ist die Entladevorrichtung dazu vorgesehen, in einem aktivierten Entlademodus die Batteriezelle mittels eines vorbestimmten Entladestroms und/oder in einem aktivierten Schnellentlademodus mittels eines derartigen Entladestroms, der einen vorbestimmten Bruchteil eines Kurzschlussstromes der Batteriezelle beträgt, zu entladen. Auch ist die Aktorvorrichtung bevorzugt dazu ausgebildet, einen in der Batteriezelleinrichtung angeordneten Strombypass zu aktivieren. Der Strombypass ist dazu vorgesehen, im aktivierten Zustand einen zwischen den Batteriezellterminals fließenden Strom über einen batteriezellextern liegenden Strompfad umzuleiten.In a particular embodiment of the battery cell device according to the invention, the sensor device is designed to detect the battery cell voltage and / or to monitor the presence of a battery cell voltage whose magnitude is in a predetermined battery cell voltage range. Furthermore, the sensor device is preferably configured to generate a current flowing through the battery cell and / or a battery cell temperature, in particular a battery cell temperature and / or a battery cell temperature and / or a battery cell external temperature, and / or a battery cell internal pressure and / or a linear acceleration of the battery cell and / or detect a spin of the battery cell. Furthermore, the actuator device is preferably designed to activate an unloading device arranged in the battery cell for transferring the battery cell into the safe operating mode and / or for holding the battery cell in the safe operating mode. In this case, the discharge device is provided to discharge the battery cell in an activated discharge mode by means of a predetermined discharge current and / or in an activated fast discharge mode by means of such a discharge current, which is a predetermined fraction of a short-circuit current of the battery cell. The actuator device is also preferably designed to activate a current bypass arranged in the battery cell device. The current bypass is intended, in the activated state, to divert a current flowing between the battery cell terminals via a current path lying outside the battery cell.
Mit anderen Worten werden in der Sensorvorrichtung beziehungsweise Sensorik die im Folgenden angegebenen Sensorelemente zur Erfassung des Batteriezustands eingesetzt.In other words, the following sensor elements are used to detect the battery condition in the sensor device or sensor system.
Die Sensorvorrichtung umfasst bevorzugt zunächst eine Batteriezellspannungserfassung, mittels der die die Ausgangsspannung der elektrochemischen Batteriezelle erfasst wird. Optional kann diese Batteriezellspannungserfassung noch durch eine Spannungsbereichskontrolle ergänzt werden, mit der überwacht wird, ob die Batteriezellspannung innerhalb des spezifizierten zulässigen Bereichs liegt, der sich beispielsweise zwischen 2,8 V bis 4,2 V erstreckt.The sensor device preferably initially comprises a battery cell voltage detection, by means of which the output voltage of the electrochemical battery cell is detected. Optionally, this battery cell voltage detection can be supplemented by a voltage range control, which is used to monitor whether the battery cell voltage within the specified allowable range, for example, between 2.8V to 4.2V.
Ferner oder alternativ umfasst die Sensorvorrichtung bevorzugt eine Batteriezellstromerfassung, mit der der elektrische Strom durch die elektrochemische Batteriezelle erfasst wird, und/oder eine Batteriezelltemperaturerfassung, mit der die Temperatur der elektrochemischen Batteriezelle erfasst wird. Besonders interessant ist die Temperatur des Zellwickels. Falls erforderlich können die Außentemperatur und die Innentemperatur der Batteriezelle erfasst werden.Furthermore or alternatively, the sensor device preferably comprises a battery cell current detection, with which the electric current is detected by the electrochemical battery cell, and / or a battery cell temperature detection, with which the temperature of the electrochemical battery cell is detected. Particularly interesting is the temperature of the cell coil. If necessary, the outside temperature and the inside temperature of the battery cell can be detected.
Auch umfasst die Sensorvorrichtung bevorzugt alternativ oder zusätzlich eine Druckerfassung, mit der der Innendruck einer Batteriezelle, insbesondere einer Lithium-Ionen Batteriezelle mit Hartschalen-Gehäuse (Hardcase Gehäuse), erfasst wird.The sensor device preferably also comprises, alternatively or additionally, a pressure sensor with which the internal pressure of a battery cell, in particular a lithium-ion battery cell with a hard-shell housing (hardcase housing), is detected.
Weiterhin umfasst die Sensorvorrichtung bevorzugt alternativ oder zusätzlich Beschleunigungssensoren für die drei Raumachsen zur Erfassung von linearen Beschleunigungen der Batteriezelle. Weitere Sensorelemente können in Abhängigkeit von der Batteriezelltechnologie erforderlich sein oder gegebenenfalls sinnvoll sein, um die Genauigkeit oder Zuverlässigkeit der Batteriezustandserkennung zu verbessern und einen sicherheitsrelevanten Betrieb oder Zustand der Batteriezelle voraussagen zu können. So kann beispielsweise der Einsatz von Drehratensensoren (Drehbeschleunigungssensoren) sinnvoll sein, um eine fahrdynamisch kritische Situation zu erkennen und frühzeitig die Überführung der Batteriezellen in einen auch beim Auftreten eines Unfalls sicheren Betriebsmodus einzuleiten.Furthermore, the sensor device preferably comprises alternatively or additionally acceleration sensors for the three spatial axes for detecting linear accelerations of the battery cell. Other sensor elements may be required depending on the battery cell technology or may be useful to improve the accuracy or reliability of the battery state detection and to predict a safety-related operation or state of the battery cell can. Thus, for example, the use of rotation rate sensors (rotational acceleration sensors) may be useful to detect a driving dynamics critical situation and early to initiate the transfer of the battery cells in a safe even in the event of an accident operating mode.
Aus den Sensorelementsignalen für Spannung, Strom, Temperatur, und Innendruck der Batteriezelle kann mittels einer erfindungsgemäßen Batteriezustandserkennung ermittelt werden, ob die Batteriezelle sich in einem kritischen Zustand befindet beziehungsweise in einen kritischen Zustand kommen wird. Für die Batteriezustandserkennung und -Prädiktion können in vorteilhafter Weise modellbasierte Verfahren beziehungsweise Auswertungen zum Einsatz kommen.From the sensor element signals for voltage, current, temperature, and internal pressure of the battery cell can be determined by means of a battery condition detection according to the invention, whether the battery cell is in a critical state or will come into a critical state. For the battery state detection and prediction model-based methods or evaluations can be used advantageously.
Des Weiteren ist die Aktorvorrichtung beziehungsweise die Sicherheitsaktorik dazu ausgebildet, die Batteriezelle wieder in einen sicheren Zustand zu überführen beziehungsweise in einem sicheren Bereich zu halten.Furthermore, the actuator device or the safety actuator is designed to restore the battery cell to a safe state or to keep it in a safe area.
Dazu ist die Sicherheitsaktorik der Batteriezelle, insbesondere einer Lithium-Ionen-Batteriezelle bevorzugt, in der Lage, die Batteriezelle entladen zu können. Die Anforderungen an die dabei zu realisierenden Entladeströme sind abhängig von der verwendeten Batteriezellchemie und den Worst-Case-Betriebsbedingungen und Worst-Case-Fehlgebrauchsbedingungen (worst case misuse) oder Worst-Case-Missbrauchsbedingungen (worst case abuse), denen die Batteriezelle ausgesetzt werden kann.For this purpose, the security of the battery cell, in particular a lithium-ion battery cell is preferred to be able to discharge the battery cell. The requirements for the discharge currents to be realized depend on the battery cell chemistry used and the worst case operating conditions and worst case misuse conditions or worst case abuse conditions to which the battery cell can be exposed ,
In vielen Fällen wird es vorteilhaft sein, die Entladevorrichtung mit einer Schnellentladevorrichtung (Ultra Fast Discharge Device (UFDD)) beziehungsweise mit einem Schnellentlademodus auszubilden, um die Zelle auf besonders zuverlässige Weise eigensicher zu bekommen. Mit einer Schnellentladevorrichtung kann die Batteriezelle mit sehr hohen Entladeströmen nahe dem Kurzschlussstrom schnell entladen werden.In many cases, it will be advantageous to form the discharge device with an Ultra Fast Discharge Device (UFDD) or with a fast discharge mode in order to obtain the cell in a particularly reliable manner intrinsically safe. With a quick discharge device, the battery cell can be quickly discharged with very high discharge currents near the short-circuit current.
Die Möglichkeit zur Entladung der Batteriezelle ist für die Realisierung einer eigensicheren Batteriezelle, insbesondere einer Lithium-Ionen Batteriezelle, bevorzugt eine notwendige Bedingung.The possibility for discharging the battery cell is for the realization of an intrinsically safe battery cell, in particular a lithium-ion battery cell, preferably a necessary condition.
Ferner ist die Sicherheitsaktorik für die Realisierung einer eigensicheren Batteriezelle, insbesondere einer Lithium-Ionen-Batteriezelle, bevorzugt in der Lage, einen Strombypass für die Batteriezelle zu schalten beziehungsweise zu aktivieren. Über den Strombypass kann ein Strom zwischen den beiden Batteriezellterminals beziehungsweise Ausgangsterminals fließen, ohne dass der Strom durch die elektrochemische Batteriezelle fließt. Der Strombypass ist bevorzugt in der Lage, Ströme beider Polaritäten führen zu können.Furthermore, the security actuator for the realization of an intrinsically safe battery cell, in particular a lithium-ion battery cell, preferably in a position to switch a current bypass for the battery cell or to activate. A current can flow between the two battery cell terminals or output terminals via the current bypass, without the current flowing through the electrochemical battery cell. The current bypass is preferably capable of being able to carry currents of both polarities.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Batteriezelleinrichtung ist die Zustandsermittlungsvorrichtung dazu ausgebildet, den kritischen Batteriezellzustand, in dem die Batteriezelle durch eine Tiefenentladung beschädigt werden kann, bei Vorliegen eines Betrages der Batteriezellspannung und/oder eines Betrages der Batteriezellruhespannung und/oder eines Batteriezellladezustandes, der jeweils einen ersten entsprechenden Grenzwert erreicht oder unterschreitet und/oder einen gegenüber dem ersten entsprechenden Grenzwert kleineren und insbesondere in Abhängigkeit von den Anforderungen an die Verfügbarkeit der Batteriezelle eingestellten zweiten entsprechenden Grenzwert überschreitet, zu ermitteln. Ferner ist die Aktorvorrichtung bevorzugt dazu ausgebildet, zur Überführung der Batteriezelle in den Tiefenentladungsbetriebsmodus den Strombypass in einem Zustand, in dem durch die Batteriezelle ein Entladestrom fließen würde, zu aktivieren und den Strombypass, in einem weiteren Zustand, in dem durch die Batteriezelle ein Ladestrom fließen kann, zu deaktivieren.In a particularly advantageous embodiment of the battery cell device according to the invention, the state detection device is adapted to the critical battery cell state in which the battery cell can be damaged by a deep discharge, in the presence of an amount of battery cell voltage and / or an amount of battery cell arrest voltage and / or a battery cell charging state, respectively reaches or falls below a first corresponding limit value and / or exceeds a threshold value that is smaller than the second corresponding limit value and, in particular, set as a function of the requirements for the availability of the battery cell, to be determined. Furthermore, the actuator device is preferably designed to activate the current bypass in a state in which a discharge current would flow through the battery cell, and the current bypass, in another state in which a charging current flows through the battery cell in order to transfer the battery cell into the deep discharge operating mode can, disable.
Mit anderen Worten, die Batteriezelle wird im Normalbetrieb soweit entladen, bis die Spannung der Batteriezelle (Batteriezellspannung) den untersten gemäß Spezifikation zulässigen Grenzwert (den ersten Grenzwert für die Batteriezellspannung) Umin erreicht hat. Alternativ kann die Tiefenentladungssicherheitsfunktion auch für den Ladezustand der Batteriezelle (Batteriezellladezustand) SOC beziehungsweise die Ruhespannung U00 der Batteriezelle (Batteriezellruhespannung) durchgeführt werden. Diese Zustandsgrößen der Batteriezelle werden mit Hilfe der Batteriezustandserkennung und -Prädiktion (Zustandsermittlungsvorrichtung) ermittelt.In other words, the battery cell is discharged during normal operation until the voltage the battery cell (battery cell voltage) has reached the lowest limit value (the first limit value for the battery cell voltage) allowed according to the specification U min . Alternatively, the deep discharge safety function can also be carried out for the state of charge of the battery cell (battery cell charge state) SOC or the rest voltage U 00 of the battery cell (battery cell arrest voltage). These state variables of the battery cell are determined by means of the battery state detection and prediction (state determination device).
Dabei wird, solange durch den elektrochemischen Teil der Batteriezelle ein Entladestrom (i < 0) fließen würde, der Strombypass aktiviert. Die Batteriezelle wird somit nicht weiter entladen. Ferner wird, sobald durch den elektrochemischen Teil der Batteriezelle ein Ladestrom (i > 0) fließen kann, der Strombypass wieder deaktiviert. Die Batteriezelle wird dann wieder aufgeladen. Die beschriebenen und innerhalb der erfindungsgemäßen Tiefenentladungsfunktion vorgesehenen Aktivierungen und Deaktivierungen des Strombypasses werden durchgeführt, solange sich die Batteriezelle in einem Bereich Umin_safety < UBatteriezelle < Umin befindet. Hat die Batteriezelle in ihrer Batteriezellspannung den Wert Umin unterschritten, kann sie beispielsweise durch Selbstentladung (ca. 1%–3% pro Monat) nach einer sehr langen Lagerung ohne Aufladung soweit in ihrer Batteriezellspannung absinken, dass sie den Grenzwert Umin_safety (der zweite Grenzwert für die Batteriezellspannung) unterschreitet.As long as a discharge current (i <0) flows through the electrochemical part of the battery cell, the current bypass is activated. The battery cell is thus not discharged further. Furthermore, as soon as a charging current (i> 0) can flow through the electrochemical part of the battery cell, the current bypass is deactivated again. The battery cell is then recharged. The described and provided within the depth discharge function of the invention activations and deactivations of the current bypass are performed as long as the battery cell is in a range U min_safety <U battery cell <U min . If the battery cell in its battery cell voltage value U below min, it can, for example, by self-discharge (about 1% -3% per month) after a very long storage without charging drop so far in their battery cell voltage to the limit value U min_safety (the second Limit for the battery cell voltage) is below.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Batteriezelleinrichtung ist die Zustandsermittlungsvorrichtung dazu ausgebildet, den kritischen Batteriezellzustand, in dem die Batteriezelle durch eine Tiefenentladung beschädigt werden kann, bei Vorliegen eines Betrages der Batteriezellspannung und/oder eines Betrages der Batteriezellruhespannung und/oder eines Batterieladezustand, der jeweils den zweiten entsprechenden Grenzwert unterschreitet, zu ermitteln. Ferner ist die Aktorvorrichtung bevorzugt dazu ausgebildet, zur Überführung der Batteriezelle in den Tiefenentladungsmodus bei Vorliegen des kritischen Batteriezellzustandes den Strombypass dauerhaft zu aktivieren und/oder die Entladevorrichtung zu aktivieren. Die Batteriezelle kann dann über die geeignet aktivierte Entladevorrichtung vollständig entladen werden.In a further preferred embodiment of the battery cell device according to the invention, the state detection device is adapted to the critical battery cell state in which the battery cell can be damaged by a deep discharge, in the presence of an amount of the battery cell voltage and / or an amount of Batteriezellenruhespannung and / or a battery state of charge, respectively falls below the second corresponding limit. Furthermore, the actuator device is preferably designed to permanently activate the current bypass for activating the battery cell in the depth discharge mode in the presence of the critical battery cell state and / or to activate the unloading device. The battery cell can then be completely discharged via the suitably activated discharge device.
Mit anderen Worten, die Batteriezelle wird soweit entladen, dass die Ruhespannung der Batteriezelle den Grenzwert für die Sicherheit der Batteriezelle Umin_safety (der zweite Grenzwert für die Batteriezellspannung) unterschreitet. Dabei wird die Ruhespannung der Batteriezelle mit Hilfe der Batteriezustandserkennung und -Prädiktion (Zustandsermittlungsvorrichtung) ermittelt. Ab dieser Ruhespannung kann sich bei einer Lithium-Ionen Batteriezelle das Kupfer der Stromkollektoren und der Trägerfolie der Anode elektrochemisch zersetzen. Wird die Batteriezelle nach einer solchen Zersetzung wieder aufgeladen, können sich Dendriten bilden, die zu einem internen Kurzschluss der Batteriezelle führen können. In diesem Fall wird mittels der erfindungsgemäßen Tiefenentladungsfunktion der Strombypass dauerhaft aktiviert. Die Batteriezelle kann somit nicht weiter entladen werden. Mittels der Tiefenentladungsfunktion kann die Batteriezelle optional auch über die Entladevorrichtung (Discharge Device) gezielt tiefentladen werden, bis sie elektrochemisch eine Spannung von 0 V erreicht hat. Die Batteriezelle ist dann auch elektrochemisch deaktiviert und weist dann bezüglich ihrer Sicherheit den stabilsten möglichen Zustand auf. Abhängig von den Anforderungen an die Verfügbarkeit der Batteriezelle beziehungsweise des Batteriesystems, in dem die Batteriezelle zum Einsatz kommt, kann die Tiefenentladungssicherheitsfunktion so modifiziert werden, dass für eine gewisse Zeit und bis zu einer gewissen Grenze auch noch eine Unterschreitung der Spannung Umin_safety möglich ist.In other words, the battery cell is discharged to such an extent that the rest voltage of the battery cell falls below the limit value for the safety of the battery cell U min_safety (the second limit value for the battery cell voltage ). In this case, the rest voltage of the battery cell is determined by means of the battery state detection and prediction (state determination device). From this rest voltage, the copper of the current collectors and the carrier foil of the anode can decompose electrochemically in a lithium-ion battery cell. If the battery cell is recharged after such a decomposition, dendrites can form, which can lead to an internal short circuit of the battery cell. In this case, the current bypass is permanently activated by means of the deep discharge function according to the invention. The battery cell can thus not be discharged further. By means of the deep discharge function, the battery cell can optionally also be deeply discharged via the discharge device (discharge system) until it has reached a voltage of 0 V electrochemically. The battery cell is then also deactivated electrochemically and then has the most stable possible state with regard to their safety. Depending on the requirements for the availability of the battery cell or of the battery system in which the battery cell is used, the depth discharge safety function can be modified such that a drop below the voltage U min_safety is possible for a certain time and up to a certain limit.
Vorteilhaft dabei ist, dass eine Batteriezelle mittels der erfindungsgemäßen, insbesondere in der Batteriezelle integrierten Tiefenentladungssicherheitsfunktion alle erforderlichen Maßnahme für die Vermeidung einer Tiefentladung beziehungsweise für den sicheren Umgang mit der Situation, in der eine Tiefentladung auftritt, selbst durchführen kann und nicht auf die Funktionalität eines übergeordneten Batteriemanagementsystems angewiesen ist.The advantage here is that a battery cell by means of the invention, in particular integrated in the battery cell depth discharge safety function all necessary measures for avoiding deep discharge or for the safe handling of the situation in which a deep discharge occurs, can perform themselves and not on the functionality of a parent Battery management system is instructed.
Optional kann die eigensichere Batteriezelle beziehungsweise die erfindungsgemäße Batteriezelleinrichtung eine zusätzliche Elektronik (Spannungseinstellungsvorrichtung) umfassen, mittels der die Ausgangsspannung der Batteriezelle derartig geschaltet werden kann, dass an den Batteriezellterminals (Ausgangsterminals) die Batteriezellspannung in positiver Orientierung oder die Batteriezellspannung in negativer Orientierung oder eine Spannung von 0 V anliegen kann.Optionally, the intrinsically safe battery cell or the battery cell device according to the invention comprise an additional electronics (voltage adjustment device), by means of which the output voltage of the battery cell can be switched such that the battery cell voltage in positive orientation or the battery cell voltage in negative orientation or a voltage of at the battery cell terminals (output terminals) 0 V can be applied.
Bevorzugt umfasst das erfindungsgemäße Verfahren die funktionellen Merkmale der erfindungsgemäßen Batteriezelleinrichtung einzeln oder in Kombination.The method according to the invention preferably comprises the functional features of the battery cell device according to the invention individually or in combination.
Vorzugsweise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der kritische Batteriezellzustand, in dem die Batteriezelle durch eine Tiefenentladung beschädigt werden kann, bei Vorliegen eines Betrages der mittels der Sensorvorrichtung erfassten Batteriezellspannung und/oder eines Betrages der Batteriezellruhespannung und/oder eines Batteriezellladezustand, der jeweils einen ersten entsprechenden Grenzwert erreicht oder unterschreitet, mittels der Zustandsermittlungsvorrichtung ermittelt.Preferably, in the method according to the invention, the critical battery cell state in which the battery cell can be damaged by a deep discharge, in the presence of an amount of the battery cell voltage detected by the sensor device and / or an amount of battery cell arrest voltage and / or a battery cell charging state, each having a first corresponding limit reaches or falls below, determined by means of the state determining device.
Ferner wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt der kritische Batteriezellzustand, in der die Batteriezelle durch eine Tiefenentladung beschädigt werden kann, bei Vorliegen eines Betrages der mittels der Sensorvorrichtung erfassten Batteriezellspannung und/oder eines Betrages der Batteriezellruhespannung und/oder eines Batterieladezustand, der jeweils einen gegenüber dem ersten entsprechenden Grenzwert kleineren zweiten entsprechenden Grenzwert unterschreitet, mittels der Zustandsermittlungsvorrichtung ermittelt. Bevorzugt wird zur Überführung der Batteriezelle in den Tiefenentladungsbetriebsmodus bei Vorliegen des kritischen Batteriezellzustandes die Batteriezelle über eine in der Batteriezelleinrichtung angeordnete und mittels der Aktorvorrichtung aktivierte Entladevorrichtung vollständig entladen. Furthermore, in the method according to the invention, preferably the critical battery cell state in which the battery cell can be damaged by a deep discharge, in the presence of an amount of detected by the sensor device battery cell voltage and / or an amount of battery cell arrest voltage and / or a battery state of charge, each one against the first corresponding limit value smaller second corresponding limit value, determined by means of the state determining device. For the transfer of the battery cell into the deep discharge operating mode in the presence of the critical battery cell state, the battery cell is preferably completely discharged via an unloading device arranged in the battery cell device and activated by means of the actuator device.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Batteriesystem mit einer Batterie, die mehrere erfindungsgemäßen Batteriezelleinrichtungen und einem Batteriemanagementsystem, das dazu ausgebildet ist, mit den in den Batteriezelleinrichtungen angeordneten Überwachungsvorrichtungen zu kommunizieren.A further aspect of the invention relates to a battery system with a battery which comprises a plurality of battery cell devices according to the invention and a battery management system which is designed to communicate with the monitoring devices arranged in the battery cell devices.
Auch betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Batteriesystem.The invention also relates to a vehicle with a battery system according to the invention.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:Hereinafter, embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawing is:
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
In der
Dabei ist die Sensorvorrichtung
In der Batteriezelleinrichtung
Weiterhin ist in der Batteriezelleinrichtung
Ferner sind in der Batteriezelleinrichtung
Für die Tiefenentladungssicherheitsfunktion muss die Aktorvorrichtung (Sicherheitsaktorik)
Optional umfasst die Überwachungsvorrichtung der erfindungsgemäßen Batteriezelleinrichtung
Bei der in der
Mit solchen erfindungsgemäßen Batteriezelleinrichtungen, die jeweils so wie die in der
Die erfindungsgemäßen Batteriezelleinrichtungen, die jeweils so wie die in der
In der
Das Batteriemodell liefert außerdem Einschätzungen oder berechnete Werte über einen Ladezustand (SOC)
Die
Alternativ kann die Tiefentladungssicherheitsfunktion
Das beschriebene Verfahren vorzugsweise nur angewandt, solange sich die Batteriezellspannung UZelle der Batteriezelle
Optional kann die Batteriezelle
Erfindungsgemäß werden die Batteriezellen oder Batteriemodule dabei derart angesteuert, dass sich deren Betriebsparameter innerhalb der jeweiligen Grenzwerte befinden, die für einen sicheren Betrieb notwendig sind.According to the invention, the battery cells or battery modules are controlled such that their operating parameters are within the respective limits which are necessary for safe operation.
So werden Lithium-Ionen-Batteriezellen typischerweise innerhalb eines Spannungsbereichs Umin bis Umax von 2,8 V bis 4,2 V, oder bevorzugt 3,0 V bis 4,2 V Volt betrieben. Dies gilt insbesondere für sicherheitsrelevante für Werte Umin_safety oder Umax_safety. Diese Angaben gelten jedoch für die zu messenden Spannungen U Batteriezelle im Leerlauf, das heißt, wenn kein Strom durch die Batteriezelle fließt. Dabei sind diese Grenzwerte unbedingt zu beachten, da ansonsten die Elektroden Beschädigungen erleiden können.Thus, lithium-ion battery cells typically within a voltage range Umin to Umax from 2.8 V to 4.2 V, or preferably 3, Operated from 0 V to 4.2 V volts. This applies in particular to safety-relevant values U min_safety or U max_safety . However, these specifications apply to the voltages to be measured U battery cell at idle, that is, when no current flows through the battery cell. It is important to observe these limits, otherwise the electrodes may be damaged.
Die Leerlaufspannung der Batteriezellen hängt im Wesentlichen von deren Ladezustand ab. Dabei wird typischerweise bei einer Spannung UBatteriezelle von 2,8 V ein Ladezustand SOC von 0%, bei 3,5 V ein Ladezustand von 20%, und bei 4,2 V ein Ladezustand von 100% angenommen, wobei diese Werte jeweils von Art und Material der Kathode, der Anode, und/oder des verwendeten Elektrolyts abhängen.The open circuit voltage of the battery cells depends essentially on their state of charge. In this case, typically a charge state SOC of 0%, at 3.5 V a charge state of 20%, and at 4.2 V a state of charge of 100% is assumed for a voltage U battery cell of 2.8 V, these values being in each case of type and Material of the cathode, the anode, and / or the electrolyte used.
Wenn ein Strom durch eine Batteriezelle fließt, können die Batteriezellspannungen UBatteriezelle von den obigen Zahlenangaben abweichen. Angenommen, die Leerlaufspannung betrage 3,5 V, und der Innenwiderstand der Batteriezelle bei 25°C sei 10 mΩ. Bei einem Ladestrom von 100 A ergäbe das dann einen zu messenden Spannungswert UBatteriezelle von 3,5 V + 1,0 V = 4,5 V. Bei einer Temperatur von 0°C beträgt der Innenwiderstand der Batteriezelle beispielhaft jedoch bis zu 50 mΩ, was bei einem beispielhaften Entladestrom von 50 A einen Spannungswert UBatteriezelle von 3,5 V minus 2,5 V = 1,0 V ergäbe. Aufgrund der angewandten Ansteuerung und der verwendeten Sensoren werden diese Spannungswerte bei Raumtemperatur beziehungsweise bei 0°C aber nicht erreicht. Allgemein können im Betrieb der Batteriezellen der Wert für Umax zwischen 4,2 V und 5,0 V liegen und der Wert für Umin zwischen 1,5 V und 4,2 V, vorzugsweise zwischen 1,8 V und 4,15 V, diese Werte beziehen sich jedoch nicht auf die Leerlaufspannung.When a current flows through a battery cell, the battery cell voltages UBatteriezelle may differ from the above figures. Suppose the open circuit voltage is 3.5 V and the internal resistance of the battery cell at 25 ° C is 10 mΩ. At a charging current of 100 A, this would then give a voltage value U battery cell of 3.5 V + 1.0 V = 4.5 V. The internal resistance of the battery cell can be as high as 50 mΩ, for example, at a temperature of 0 ° C For example, for an exemplary discharge current of 50A, a voltage would be U battery cell of 3.5V minus 2.5V = 1.0V. Due to the applied control and the sensors used, these voltage values are not reached at room temperature or at 0 ° C. Generally, during operation of the battery cells, the Umax value may be between 4.2V and 5.0V and the Umin value between 1.5V and 4.2V, preferably between 1.8V and 4.15V Values, however, do not refer to the open circuit voltage.
Die obigen Spannungswerte gelten für eine einzelne Batteriezelle. Für ein Batteriemodul kommt es darauf an, wie viele Zellen in Reihe oder parallel geschaltet sind. So liegt die zulässige Modul-Leerlaufspannung UBatteriemodul zwischen n × 2,8 V bis n × 4,2 V, wobei n für die Anzahl der Batteriezellen steht, die miteinander in Reihe geschaltet sind.The above voltage values apply to a single battery cell. For a battery module, it depends on how many cells are connected in series or in parallel. Thus, the allowable module open circuit voltage UBatteriemodul is between n × 2.8V to n × 4.2V, where n is the number of battery cells connected in series.
Grenzwerte für Temperaturen bei Lithium-Ionen-Batteriezellen liegen etwa bei Tmin = –40°C und Tmax = 30°C bis 50°C, bevorzugt 30°C bis 45°C, am meisten bevorzugt 35°C bis 40°C. Aus Sicherheitsaspekten sollte eine maximale Temperatur Tmax-safety von 46°C bis 80°C, bevorzugt 50°C bis 60°C nicht überschritten werden. Ferner sollte die maximale Außentemperatur Taußen, bei der die Batteriezellen betrieben werden, 40°C nicht übersteigen.Limits for temperatures in lithium-ion battery cells are approximately at Tmin = -40 ° C and Tmax = 30 ° C to 50 ° C, preferably 30 ° C to 45 ° C, most preferably 35 ° C to 40 ° C. For safety reasons, a maximum temperature Tmax-safety of 46 ° C to 80 ° C, preferably 50 ° C to 60 ° C should not be exceeded. Furthermore, the maximum outdoor temperature Taußen, at which the battery cells are operated, should not exceed 40 ° C.
Die Batterieströme durch die Batteriezellen sollten nicht außerhalb eines Bereichs von –1000 A bis +1000 A, bevorzugt –600 A bis +600 A, noch mehr bevorzugt –500 A bis +500 A, noch mehr bevorzugt –450 A bis +450 A, und noch mehr bevorzugt –350 A bis +350 A, liegen.The battery currents through the battery cells should not be outside a range of -1000 A to +1000 A, preferably -600 A to +600 A, more preferably -500 A to +500 A, even more preferably -450 A to +450 A, and more preferably -350 A to + 350 A, are.
Der Innendruck einer Batteriezelle sollte den Druckbereich von 2 bar bis 8 bar, bevorzugt 3 bar bis 7 bar, nicht verlassen.The internal pressure of a battery cell should not leave the pressure range of 2 bar to 8 bar, preferably 3 bar to 7 bar.
Die obige Diskussion wurde beispielhaft für Lithium-Ionen-Batteriezellen beziehungsweise Lithium-Ionen-Batteriemodule geführt, wobei die angegebenen Werte insbesondere für Lithium-Ionen-Batteriezellen mit Lithium-Mangan-Kobalt-Oxid als Aktivmaterial für die Kathode gelten. Jedoch ist die Erfindung jedoch nicht auf solche Batteriezellen, insbesondere nicht auf Lithium-Ionen-Batteriezellen beschränkt. In der Praxis hängen die Zahlenwerte der zu wählenden Betriebsparameter somit vom jeweiligen Batteriezelltyp ab.The above discussion has been made by way of example for lithium-ion battery cells or lithium-ion battery modules, the values given in particular for lithium-ion battery cells with lithium manganese cobalt oxide as active material for the cathode. However, the invention is not limited to such battery cells, in particular not to lithium-ion battery cells. In practice, the numerical values of the operating parameters to be selected thus depend on the particular battery cell type.
Neben der voranstehenden schriftlichen Offenbarung wird hiermit zur weiteren Offenbarung der Erfindung ergänzend auf die Darstellung in den
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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